ГИПОТАЛАМУС: связь между температурой и аппетитом

Температура и аппетит регулируются о одном мозговом центре, гипоталамусе и тесно связаны между собой через энергетический механизм. Часть пищи идет на обеспечение температуры тела, а изменения температуры могут влиять на аппетит. Проблема в том, что этот тонкий механизм начинает хуже работать с возрастом, поэтому мы не может доверять своему аппетиту.

В статье мы разберем как связаны температура (внешняя и внутренняя) и аппетит и как практически можно повлиять на них, а также, почему это важно для поддержание общего уровня здоровья и здорового старения. Или продления молодости, кому как нравится.

Гипоталамус береги смолоду

Если мы с вами говорим про голод и температуру, то связь их проста. Гипоталамус может регулировать энергию и удерживать нормальный вес либо контролируя процесс поступления пищи (аппетит) либо регулируя теплоотдачу и сжигание (уровень физактивности, работа бурого жира, щитовидки и т.п.).

в. Вместе они образуют сложные регуляторные сети. После приема пищи в крови повышается концентрация некоторых гормонов, например лептина и инсулина. Голодание, соответственно, ведет к снижению их концентрации.

Если тем или иным способом заблокировать систему оценки гипоталамусом уровня лептина в крови, это может привести к неумеренному аппетиту и ожирению — как у крыс и мышей, так и у человека.

В последнее время появились данные, свидетельствующие о том, чтоили продуктов их метаболизма.

Это соединение — продукт метаболизма жиров, и его концентрация в крови является хорошим показателем «уровня сытости». Некоторые ткани организма действительно используют это вещество как индикатор доступности энергетических ресурсов.

Подопытные крысы стали набирать вес значительно быстрее контрольных. И по очень простой причине:

К концу эксперимента у подопытных крыс жира было на 50% больше, чем у контрольных, тогда как различия в длине тела и массе всех остальных тканей (кроме жировой) оказались незначительными.

Возрастное изменение аппетит

Но если человек вырабатывает привычку «заедать» стрессы, а также есть хаотически в течении дня, под действием окружающих или потребляя «гиперстимулирующую» аппетит еду, то с течением времени это нарушает нормальную работу регуляции аппетита.

. Профессор В. М. Дильман («Большие биологические часы», 1982) пишет: «…Человек с детства привыкает доверять своему чувству аппетита. В молодости такое доверие оправдано… А вот с годами центр аппетита начинает вводить нас в заблуждение».

Профессор Дильман высказал предположение, что

Ведь с годами одно и то же количество сахара в пище вызывает все более значительный подъем уровня глюкозы в крови (из-за возрастного снижения чувствительности к инсулину). С возрастом вес тела увеличивается.

В крови соответственно накапливается избыток глюкозы, которая с годами хуже, чем прежде, усваивается мышечной тканью. Лишняя глюкоза попадая в жировую ткань, превращается в жир.

. Что особенно печально, с возрастом не только начинает работать неточно «взвешивающее устройство» энергетического гомеостата, но и в самом этом гомеостате происходят тоже регуляторные нарушения, значительно увеличивающие ошибку пищевых весов.

Связь между температурой и аппетитом

. Удержание температурного ритма важно для здоровья и нормальной работы жиросжигания. Оказалость, что нейроны мозга, регулирующие аппетит, чувствуют температуру тела. Клетки, которые подавляют аппетит, находятся в дугообразном ядре гипоталамуса; их особенность в том, что они способны непосредственно чувствовать гормоны и другие вещества, которые плавают в крови (мозг, как мы знаем, защищен от непосредственного контакта с кровью гематоэнцефалическим барьером).

После физических упражнений включается какой-то механизм, подавляющий аппетит и чувство голода. Но вот что это за механизм?

Увеличение температуры тела может быть вызвано разными факторами: физическими упражнениями, лихорадкой, факторами внешней среды (см. ниже по тексту).

Оказывается, на этих же нейронах есть и особые термочувствительные рецепторы, например transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1).

Так, например,(как и физическая активность). . Поэтому радость кроме всего прочего снижает аппетит и стимулирует жиросжигание.

Чтобы узнать, могут ли эти нейроны реагировать на тепло, исследователи обработали их алкалоидом капсаицином, который содержится в жгучем перце и который действует как раз на тепловые рецепторы, включая TRPV1 (почему мы и чувствуем, как перец жжет). Две трети клеток дугообразного ядра почувствовали капсаицин – то есть тепловые рецепторы у них есть и они активны.

От экспериментов с клетками перешли к экспериментам на мышах. Когда животным вводили жгучее вещество прямо в гипоталамус, в область этих самых нейронов, мыши теряли аппетит на 12 часов – они продолжали есть, но ели заметно меньше, чем обычно. Если же тепловые рецепторы на нейронах блокировали, то капсаицин аппетит не подавлял.

Когда мышей 40 минут гоняли на беговой дорожке, их температура стремительно росла (в том числе и в зоне дугообразного ядра гипоталамуса) и оставалась повышенной в течение часа – и мыши после «фитнеса» тоже ели вполовину меньше, чем мыши, которые не упражнялись.

Но если на беговой дорожке бегали мыши с отключенным тепловыми рецепторами на нейронах, то никаких изменений в аппетите у них не было – физкультура на их аппетит не действовала.

Старение, гипоталамус, температура и аппетит – связь между ними

Еще в 1917 г. американские исследователи Д. Лёб и Д. Нортроп доказали, что снижением температуры тела дрозофил можно значительно увеличить продолжительность их жизни. Оказалось, что подобный эффект контроля над продолжительностью жизни может быть достигнут и на других, более сложно организованных холоднокровных — рыбах, земноводных.Более того, в естественных условиях обитания рыбы, лягушки в холодных водоемах живут дольше, чем в теплых. С теплокровными животными ситуация посложнее, ведь их температурой заведует гипоталамус.

Мы можем замедлить старение, добиваясь более низкой температуры вечером и ночью, когда мы спим.

Есть группа животных, у которых возникает периодическое снижение температуры, связанное со спячкой. Оказывается, что их продолжительность жизни больше, чем у «сородичей», не обладающих этим свойством. Так, если продолжительность жизни обычной мыши 3-4 года, то мыши, впадающие в спячку, доживают до 8 и более лет. У летучей мыши, впадающей ежедневно в состояние оцепенения, продолжительность жизни достигает 18 лет.

По нашим расчетам, снижение температуры на 2-3°С может привести к увеличению продолжительности жизни млекопитающих почти в 1.5-2 раза.

Температура и ожирение

Теплые дома, обувь, одежда – все это создает избыточное «тепловое загрязнение». Согласно собранным данным, повышение средней температуры на один градус Цельсия может ежегодно вызывать тысячи новых случаев заболевания диабетом.

. Это относится и к температуре дома или на работе. Она советует поддерживать в помещении комфортную температуру, иногда открывая на ночь окно.

Постепенно, при старении, с возрастом температура тела снижается. Исследователи выяснили, что пожилые люди не способны регулировать температуру на том же уровне, какой отмечается у них в молодости, поскольку реакция организма на изменения температуры уже подверглась возрастным изменениям.

Некоторые исследования предполагают, что ожирение может быть связано с сокращением температуры тела в течение светлого времени суток. Таким образом,

(закаливание, упражнения),. При постоянно увеличенной температуре вокруг нас, есть тенденция к снижению внутренней температуры. Снижение внутренней температуры хорошо ночью, а днем наоборот – плохо для здоровья.

Там же в гипоталамусе экспрессируется ген рецептора TRPM2, который передает «тепловой сигнал», заставляющий млекопитающих искать более прохладные места. Именно этот ген помогает животным определить, когда им слишком жарко, а когда — слишком холодно.

Ученые сумели удалить ген TRPM2 у группы мышей, а потом сравнили их поведение с теми животными, у которых ген удален не был. Мышей поместили в контейнеры с температурой 33 и 38 градусов по Цельсию. Мыши, у которых присутствовал TRPM2, старались перебраться в более прохладное помещение. Те, у которых ген отсутствовал, оставались в жарком контейнере.

Температура в спальне и обмен веществ

Охлаждение спальни приводит к трансформации бурого жира и, следовательно, изменению расхода энергии и метаболизма.

До недавнего времени большинство ученых считало, что в теле взрослого человека отсутствует бурый жир, но последние исследования показали наличие ограниченного, действительно небольшого, запаса в области шеи и верхней части спины многих взрослых.

Эксперименты на мышах показали, что бурый жир, забирая сахар из крови, сжигает калории и поддерживает внутреннюю температуру.Гормон сна мелатонин, который по ночам погружает наш организм в глубокий, дающий отдых сон, способствует снижению температуры тела.

В новом исследовании, опубликованном в июне в журнале Диабет (Diabetes), исследователи совместно с Национальным Институтом Здоровья США (National Institutes of Health) убедили пять здоровых молодых мужчин-добровольцев спать в помещениях с климат-контролем в течение четырех месяцев.

Мужчины жили нормальной жизнью в течение дня. Все блюда приемов пищи, в том числе обед, были продуманы так, чтобы количество потребляемых калорий оставалось постоянным. Они спали в больничных палатах под легкими покрывалами.

В течение первого месяца исследователи поддерживали в спальнях температуру 75 °F (23,89°C), считая ее нейтральной. В течение следующего месяца спальни были охлаждены до 66°F (18,89°C). При данной температуре исследователи ожидали стимулирования деятельности бурого жира.

На следующий месяц в спальнях опять установили температуру 75°F, чтобы исключить любые эффекты, полученные в прошлом месяце, и, наконец, температура была повышена до 81°F (27,22°C). На протяжении всего исследования, определялись уровни гликемии и инсулина в крови испытуемых, а также суточная калорийность.

После каждого месяца исследования, измерялось количество бурого жира. Оказалось, что . Изменения незначительные, но очень важные.

Один из авторов статьи, профессор Университета Содружества штата Вирджиния (Virginia Commonwealth University) Francesco S. Celi отметил, что все испытуемые были здоровыми молодыми людьми, но .